浮顶储罐二次密封油气空间放电分析

为避免浮顶储罐在遭受雷击时由于导电片设施在二次密封油气空间中放电引起密封圈火灾,在实验室建立了2 m直径油罐模型,开展导电片火花放电起始电流试验、导电片与罐壁形成空气间隙击穿放电初始电压试验,系统研究导电片在二次密封油气空间中的放电危险性。试验结果表明：导电片靠自身弹性与罐壁贴合时,雷电流大约在400 A时导电片开始产生点燃性火花放电;如导电片与罐壁贴合不良形成空气间隙,雷击情况下雷电流泄放瞬时浮顶与罐壁之间的电位差足以使一定大小的间隙击穿放电,当间隙大小为20~30 mm时,放电电压为26~40 kV。因此,储罐在遭受雷击时,导电片火花放电现象不可避免。结合储罐的实际运行情况,提出取消二次密封导电片、液下刮蜡器与浮顶进行可靠电气连接的改进措施,避免导电片在二次密封油气空间中放电发生,大大降低浮顶储罐雷击火灾事故。

空间放电辐射脉冲的探测与定位

提出一种基于辐射场窄带测试的空间放电辐射信号探测系统,系统主要由8路定向性天线阵、高增益接收前端以及数据处理单元构成。基于该探测系统建立了空间平面4元阵列定位模型,研究了空间放电辐射源位置快速搜索算法,并对定位精度进行了试验验证。实验结果表明,该系统能对1km以内的空间放电辐射源进行探测,阵元尺寸为10m的空间平面4元阵列的距离定位误差小于2.5%。该探测定位系统可以用于复杂电磁环境下空间放电源位置的确定。

雷电放电空间的电磁场计算

研究了计算雷电放电空间电磁场的数学模型和计算方法，根据此方法计算雷电放电空间的电磁场分布，其计算结果与有关文献的结果和模拟试验的结果一致，可供计算机等电子设备的抗干扰设计参考。

飞行器防空间静电放电设计和试验技术

结合某飞行器的特点,以及产品在轨飞行期间遭遇的空间静电放电(SESD)环境,研究了在没有可借鉴的条件下,如何通过分析提出大型天线及本体的空间静电放电防护设计目标,根据产品实际情况设计了分段实施的措施,运用等效理念设计了试验子样和测试方案,策划了设计元器件、原材料、天线系统、飞行器等不同层面的试验验证技术和方法。

卫星柔性热控薄膜材料充放电效应试验

针对柔性热控薄膜材料导电/绝缘多层复合、微纳尺寸厚度的结构特点,采用10~70 KeV电子辐照的方法开展了kapton基二次表面镜薄膜材料充放电特性的测试试验,获得了表面充电电位、静电放电频次等关键参数,并采用蒙特卡罗方法研究了辐照电子在多层薄膜材料内的输运规律。研究结果表明由于kapton基二次表面镜薄膜结构的特殊性,当辐照电子能量为10 KeV时未发生静电放电现象,随着电子能量不断增加,薄膜材料的表面充电电位幅值与静电放电频次呈先上升后下降的变化规律,且在电子能量为25 KeV时空间充放电效应最为显著。

130 nm SOI D触发器链空间静电放电效应和单粒子效应对比试验研究

空间静电放电效应(SESD)和单粒子效应(SEE)是卫星设备异常的两个重要原因,但难以精确判断航天应用中产生的故障是由何种效应所导致。以130 nm SOI工艺D触发器(D flip-flop)链为试验对象,利用静电放电发生器和脉冲激光试验装置,通过改变辐射源能量、测试模式、拓扑结构以及抗辐射加固结构等试验变量,试验研究SESD和SEE引起软错误的异同规律特征,其试验结果可为故障甄别及防护设计提供支撑。

在外电极放电空间配置正交导电电极后的初始激励电场分布问题

图(一)是一种常见的平板电容型外电极放电结构示意图.这种结构的最大特点是它的放电空间和激励电极之间被一层电介质所隔离。由于这层电介质的存在,放电过程中向电极运动的带电粒子因无法到达激励电极便在介质表面积聚起来,形成壁电荷。又由于壁电荷产生的电场与激励电场反向,所以随着壁电荷的增加,激励电场将逐渐受到削弱,最后使放电终止。要使放电得以继续,只有改变激励电场方向使之引发反向放电才行,所以外电极放电器件必须使用交变电源。

卫星静电放电传导干扰耦合的试验研究

通过进行卫星电子系统空间静电放电(ESD)传导干扰的地面评价试验,可以直观地了解卫星结构及电缆中ESD传导干扰的耦合规律,对于静电放电传导干扰的防护设计具有指导意义。针对空间平板介质型天线系统的ESD传导干扰,设计了两种ESD传导干扰试验方法及其试验装置,进行了单点电流脉冲注入法和容性电流耦合注入法ESD传导干扰耦合评价试验,试验结果表明,利用上述方法进行空间电子系统的ESD传导干扰评价试验是有效的,其试验结果对于航天器防静电设计具有重要实用价值。

新型荫罩式PDP中电极对放电特性影响模拟分析

SM PDP中可以通过改变电极宽度 ,使放电空间的等位面沿电极增加的方向扩展 ,在等位面扩展的区域电场得到增强 ,从而改善SM PDP的放电性能。但在性能改善的同时 ,相邻电极间的电感加大 ,输入功率增加 ,这对SM PDP性能的提高是不利的。本文采用三维模拟方法 ,详细研究了在不同电极宽度情况下 ,SM PDP放电单元的放电特性 ,为在设计SM PDP时选择合适的电极宽度提供帮助。

气体激光器射频至微波放电激发的某些规律

本文研究了射频至微波激发的 Xe和 He-Ne原子激光器及 CO2 分子激光器 ,结合各具体激光器的实验结果对其放电物理进行了讨论 ,提出获得高效率的关键是有效控制放电空间的电子能量 。

高功率太阳阵空间静电环境适应性设计和试验技术

随着卫星用户要求的不断提高,高功率太阳阵的使用越来越多。其中空间环境适应性特别是高功率太阳阵空间静电放电的防护和试验技术成为高功率太阳阵应用的一项关键技术。本文结合高功率太阳阵的特点,阐述了高功率太阳阵的空间静电放电(SESD)防护设计及试验技术。

冷阴极放电管冲击延迟时间的研究

一、引言对通信设备的保护,要求放电管对过电压反映灵敏,即冲击延迟时间越短越好（一定波形冲击点火电压越低越好）。冲击延迟时间是指某一波形和幅度的冲击电压（或某一斜率的斜角波）作用在放电器上,从刚超过直流点火电压u0起到放电管着火止所经的时间t0（图1）。

极板电压与间距对大气压射频氩等离子体放电参数的影响

基于1维流体力学模型,对大气压射频裸露金属电极氩气放电过程进行了研究。模型中考虑了氩等离子体放电过程中主要发生的激发和电离等7个反应过程,对等离子体反应产生的主要粒子,包括电子、氩原子离子Ar+、氩分子离子Ar2+和氩激发态Ar*等,建立连续性方程、动量方程和电流平衡方程。分析了极板电压、极板间距对上述粒子数密度分布的影响。给出了电子,Ar+,Ar*和Ar2+密度随极板电压及间距变化的时空演化过程。得出极板电压或极板间距的改变会使放电空间的电场发生改变,对应一定的极板间距,极板电压有一个最佳值,极板电压和间距的变化会使对应的极板间有一个最佳电场值,而对应最佳电场有一个等离子体气体间最佳反应系数,从而使放电空间粒子数密度发生改变。

浮顶储罐导电片在油气空间中放电研究

导电片火花放电实验及多年的运行经验均表明:浮顶储罐在遭受雷击时,导电片在油气空间中的放电现象不可避免。通过开展模拟雷击实验、结合理论计算提出取消二次密封上的导电片,通过在浮盘与罐壁之间设置多个可伸缩式接地装置替代现有导电片的解决思路,有效预防与控制导电片在油气空间中火花放电引起浮顶储罐火灾事故。对于10×104m3储罐,按LPL I级雷电防护水平采取措施,取消导电片后,可在浮盘与罐壁之间均布13个可伸缩式接地装置,同时需保证与浮盘连接金属部件之间的距离大于40 mm。

空间太阳阵二次放电的模拟实验研究

二次放电是造成空间高压大功率太阳阵功率损失的主要原因 .通过地面模拟实验研究 ,确定了二次放电阈值电压并监测了二次放电脉冲电流 ,对高压太阳阵二次放电特性及其击穿机理进行了讨论 .结果表明 ,高压太阳阵工作电压和电池串间电流的提高增加了高压太阳阵发生二次放电事件的可能性 ;通过采用特殊的结构设计和在太阳阵电池串之间涂覆RTV胶 ,可以有效抑制二次放电事件的发生 .

空间静电放电对集成运算放大器的干扰影响模拟试验研究

航天器充电效应导致的空间静电放电(SESD)作用于星载电子设备会使敏感电路和器件产生各种'软错误',最终可能导致设备或系统异常甚至整星失效.目前,关于SESD对空间电子设备,尤其是对星用器件的影响研究较少.本文选取典型的模拟电路LM124集成运算放大器为研究对象,利用ESD发生器模拟空间静电放电对该器件的常用4种工作模式进行了辐射干扰试验,并利用信号发生器对器件输入端进行了正弦波干扰注入测试.模拟的SESD干扰试验结果表明,运放输出端在放电干扰下会产生异常瞬态脉冲,脉冲特征与器件的工作模式、偏置条件和放电电压有关.电压比较器只出现单一极性的输出瞬态脉冲,电压跟随器与同相放大器对ESD的响应类似,而反相放大器对ESD的敏感度相对较低.正弦波干扰注入测试结果表明,输出瞬态脉冲的幅度、脉宽与输入端干扰信号的幅度和频率之间存在明显的相关性.此工作对于深入研究各类星用典型器件对SESD干扰的响应规律,了解SESD导致航天器电子设备或系统在轨故障的机制,进而在电路层次采取有针对性的防护措施具有借鉴意义.

基于碳纤复合材料的可重复使用运载器静电防护研究

目的研究可重复使用运载器的静电防护方案。方法针对可重复使用运载器特点,以及飞行期间遭遇的空间静电放电环境,基于空间静电带电数学模型,计算出运载器表面材料带电离子的静电充电电位。在此基础上,分析复合材料静电特性,提出静电防护层与电气设备等电位共地方案。结果该方案采用碳纤维复合材料作为静电防护层,与大截面积的接地母线相连,为运载器电气设备提供低阻抗、大电荷容量的等电位地。结论该方案能够有效抵御静电产生的干扰,为运载器电子设备提供可靠、安全、抗干扰的电磁环境。另外,该方案工艺实现简单,大大减轻了运载器的设计质量。

星载大功率有源馈电网络收发系统

大功率有源馈电网络收发系统越来越多地运用于相控阵雷达卫星中。介绍了一种星载大功率有源馈电网络收发系统的实例,并探讨了星载环境的幅相一致性、抗微放电以及抗空间静电放电等关键设计技术。本系统由16套大功率固态T/R组件、1套功率分配网络和1套高频电缆网组成。

原油罐区雷电预警及防护技术

为避免浮顶储罐遭受雷击时,在二次密封油气空间中放电引起密封圈火灾,搭建了实验室模拟环境下的浮顶储罐等比例模型,开展了储罐雷击火花放电试验研究。从储罐本体防雷设计和罐区雷电安全管理等方面,分析了大型浮顶储罐雷击火灾事故的机理。针对储罐雷击薄弱环节,研发了新型橡胶刮板、导向柱密封绝缘装置、雷电流泄放装置等装备,为浮顶储罐提高抗雷击能力提供了解决方案,开发了罐区雷电监测预警系统,可实现提前30 min雷电预警。

第二十讲 真空离子镀膜

(接2018年第5期第88页)6.3蒸发源功率蒸发源功率提高,则膜材蒸发率增加,一般而言,膜的沉积速度也相应增加。蒸发源功率对蒸发速率的影响比较直接,但蒸发粒子达到基片之前需飞越放电空间,要受到空间气体粒子的碰撞、散射,受到空间电场的吸引和拒斥,到达基片后会受到反溅和反应,成膜过程又会受到界面应力,膜生长应力,热应力的影响。因此,蒸发源的功率对沉积速率的影响不那么直接。